内源性胰岛素（ 以下简称胰岛素）是指人体自身合成的胰岛素，其水平与人体的糖代谢情况密切相关。胰岛素的可靠检测有助于糖尿病的分类、管理及对 β 细胞分泌和胰岛素抵抗的评估。目前，临床上主要采用化学发光免疫分析法（chemiluminescent immunoassay，CLIA）检测胰岛素，但历年的室间质量评价结果差异较大。因此，本研究通过对胰岛素检测方法、国内临床检测用产品的方法学分布和结果一致化情况进行调研，重点就引起现有一致化问题的标准化进展情况进行梳理，并在此基础上提出一些思考和建议，以期对未来胰岛素检测质量的提升有所帮助。

1  主要胰岛素检测方法

胰岛素检测方法按分析原理可分为三类，即免疫分析法、色谱法和电化学生物传感器法。

1.1  免疫分析法

免疫分析法是利用抗原和抗体的特异性结合作用选择性地识别和检测作为抗原的胰岛素。根据有无标记物，免疫分析法可分为非标记免疫分析法和标记免疫分析法。非标记免疫分析法主要基于抗原抗体反应后理化性质的改变检测目标物，如基于浊度变化的免疫比浊法（immunoturbidimetric assay，ITA）。相较于非标记免疫分析法，标记免疫分析法随着标记物和反应体系的技术开发得到充分的发展，灵敏度更高、应用范围更广。1959 年，Yalow 和 Berson 首 次 采 用 放 射 免 疫分析法检测胰岛素 ^[1]。之后随着单克隆抗体技术的普及、标记免疫分析技术的发展、设备的应用，同位素标记免疫分析法被酶联免疫分析法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）取代，再逐渐发展为 CLIA 为主。目前 CLIA 基本采用夹心结合模式，选用特异位点的单抗，可排除胰岛素原等的交叉影响，具有高通量、高灵敏度、强选择性、低成本等优点，但在特异度 ^[2] 和不同分析程序之间的结果可比性 ^[3-5] 方面仍有待改进。标记免疫层析法（immunochromatography assay，ICA）则因其不依赖于大型设备、操作便捷，适用于床旁检测等一些特定的应用场景；而其他新型标记物（如时间分辨荧光标记、上转发光标记等）构成的免疫分析系统在抗光谱干扰方面具有一定的技术优势，但这些方法的实际应用较少，目前 CLIA 仍是临床实验室常规检测胰岛素最常用的方法。

1.2  色谱法

随着临床对胰岛素及其类似物或代谢物研究需求的日益增长，色谱法被应用于胰岛素的检测，包括高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）^[6]、毛细管电泳法（capillary electrophoresis，CE）^[7]、高效液相色谱串联质谱法（liquid chromatograph-mass spectrometer，LC-MS）^[8-9] 等。色谱法需要在分析前对样品进行提取，然后以 HPLC 或 CE 柱分离，最后使用紫外线检测器或质谱进行鉴定。该方法检测灵敏度较高，能够同时检测胰岛素及其主要降解产物或类似物，但具有前处理步骤烦琐、仪器操作复杂、通量和自动化程度低等缺点，因此限制了其在临床的使用。

1.3  电化学生物传感器法

电化学生物传感器是一种通过测量电流和（或）电压检测分析物与生物传感器中识别元件结合情况的装置 ^[10]。胰岛素与生物传感器中的胰岛素适配体结合产生电化学信号从而被检测 ^[11]。该方法的优点是简便、准确，适用于小型化设备，且不依赖复杂的标记策略，但检测结果易受非特异性吸附干扰，目前主要用于科研工作。

2  国内现有产品的方法学分布及一致化情况

2.1  方法学分布

我国将胰岛素检测试剂盒归属于 II 类医疗器械，实行产品注册管理。图 1 为截至 2023 年 12 月已取得我国医疗器械产品注册证的 133 个胰岛素检测试剂盒的方法学分布情况。由图 1 可知，133 个试剂盒以国产产品为主（共 122 个，占比 92%），涉及 ICA、ITA、ELISA、CLIA 及其他发光法（如时间分辨荧光法、上转发光法等），且 CLIA 占比最高（共 83 个，占比 62%），其次为 ITA 和 ICA。

注：ICA 为免疫层析法，ITA 为免疫比浊法，ELISA 为酶联免疫分析法，CLIA 为化学发光免疫分析法

图 1 取得我国注册证的胰岛素检测试剂盒分布情况（截至 2023 年 12 月）

另外，本研究汇总分析了 2022 年 国家卫生健康委临床检验中心（National Center for Clinical Laboratories，NCCL）组织的胰岛素检测全国室间质量评价情况。参加实验室以 CLIA 为主要检测方法，占比达 97%；极少数实验室采用放射免疫分析法、ELISA、LC-MS 等方法。但参加此次室间质量评价的检测试剂盒中，国产产品仅占 27%，罗氏、雅培、贝克曼、西门子（简称“罗雅贝西”）公司的产品占比达 68%。国产产品占比低与国内相关产品的研发生产起步晚、现阶段国产化学发光免疫分析仪的市场覆盖率不高有关。

2.2  一致化情况

虽然胰岛素检测试剂盒多数声称溯源至 WHO66/304，但不同试剂盒的差异仍然较大。统计上述2022 年 NCCL 室间质量评价胰岛素项目的 CLIA 结果，各实验室的变异系数达到约 30%。

2022年，韩国标准科学所Ji- Seon Jeong等采用 4 个ELISA 检测系统和 3 个 CLIA 检测系统检测混合人血清，发现检测结果分布在（5.16~28.62）μIU/ml 范围，这 7 个系统之间的总变异系数达到 45.9%，3 个 CLIA 系统的变异系数为 23.2%^[5]。声称溯源到WHO 66/304 的 5 个 系 统（ 其 中 2 个 ELISA，3 个CLIA) 的结果均值为 23.04 μIU/ml，另外 2 个声称溯源到 WHO 83/500 系统的结果均值为 7.11 μIU/ml，相差较大。

2023 年，我们采用 5 个 CLIA 检测系统检测 20 份单人份血清，浓度范围覆盖（2 ～ 300）μIU/ml，发现不同系统间的平均相对偏差可达 48.0%^[12]。其中 4 个系统溯源到 WHO 66/304，1 个系统溯源到WHO 83/500，并未表现出不同溯源的明显差异。

临床允许最大偏差 ±18.5% 是基于欧洲临床化学和实验室医学联盟（European Federation of ClinicalChemistry and Laboratory Medicine，EFLM） 生 物 学变异数据库数据测算得出的胰岛素项目的最低偏差要求 ^[13]。由此可见，目前临床上胰岛素检测结果的一致性仍然较差。值得一提的是，尽管现有 CLIA检测试剂盒的检测结果存在差异，但普遍呈高度相关性 ^[14]。因此，采用同一种检测方法分析胰岛素数值，尤其是进行动态分析时，不会对胰岛 β 细胞分泌功能的判断产生显著影响。

3  参考测量系统

提升检验结果的一致化水平，实现检验结果跨时空的等效可比，对于统一应用医学决定限和参考区间、降低基于非等效结果所做的医疗决策引起的伤害风险仍然非常重要。而研制标准物质、开发参考方法，建立参考测量系统实现高等级的量值溯源，是实现检验结果标准化和一致化的重要途径。胰岛素项目的标准化工作已经开展多年，下面从标准物质和参考方法 2 个方面进行了简要梳理。

3.1  标准物质

表 1 汇总了国内外现有胰岛素有证标准物质信息，其中除 GBW（E）090925 为冰冻人血清基质外，其他标准物质均为干粉基质。这些干粉基质来源不一，使用前均需要进行复溶和大比例稀释，易出现与人体样品的互换性问题，影响检测结果的一致化。我们前期研究了 WHO 66/304 复溶液及其稀释溶液的互换性，发现在所研究的 5 个 CLIA 系统之间，标准物质与人血清的互换性均较差 ^[12]。新的标准物质 WHO 11/212 作为 WHO 66/304 和 WHO 83/500 的替代批，溯源到 WHO 66/304，但在来源、制备和定值方面存在一定程度的差异，对结果的影响尚不确定。具有冰冻人血清基质的 GBW（E）090925 量值水平较低，使其难以作为校准品用于量值溯源。

表 1 现有胰岛素标准物质信息

3.2  参考方法

截至目前，国际检验医学溯源联合委员会（JointCommittee on Traceability on Laboratory Medicine，JCTLM）权威数据库中尚未公布被其认可的胰岛素检测参考方法。早在 2007 年比利时根特大学的学者研究了 LC-MS 的检测性能，并与“罗雅贝西”4 家免疫分析系统的检测结果进行比对分析，利用回归方程校准后的免疫分析系统间的可比性明显提高，显示出 LC-MS 作为胰岛素参考方法的可能性 ^[15]。

2009 年，由美国糖尿病协会（American DiabetesAssociation，ADA）召集的1个工作小组采用39 个单人份血清比较 10 个胰岛素检测试剂盒与同位素稀释液质联用法（isotope dilution liquidchromatography-tandem mass spectrometry，IDLCMS）的检测结果，结果显示，使用纯化重组胰岛素制剂作为通用校准物并未提高检测结果的一致化，使用混合血清在所涵盖的浓度范围内校准可降低检测偏差，使用单人份血清进行校准是最有效的校准方法，可在全部检测范围内保证检测结果的一致化 ^[13]。该研究进一步证实 LC-MS 作为胰岛素参考方法的可行性，同时揭示作为量值传递参考物质互换性的重要性。

目前，国际临床化学联合会（International Federation of Clinical Chemistry，IFCC）牵头与美国糖尿病协会（American Diabetes Association，ADA）、 欧洲糖尿病研究协会（European Association for the Study of Diabetes，EASD）合作成立的胰岛素标准化工作组（Working Group-Standardisation of Insulin Assays，WG-SIA）正在建立 ID-LCMS 参考方法，并拟对现有的有证参考物质开展评估，同时开展大范围的标准化计划，尽可能地实现不同检测系统间的可比。

4  讨论

经过 70 余年的发展，临床胰岛素定量检测结果的一致化水平距离临床需求仍有一定差距。通过研制标准物质、建立参考方法，实现胰岛素检测系统的标准化，是实现结果等效可比的经典途径。然而，标准物质的互换性、参考方法的选择性、量值传递中的溯源性确认等细节，都会对标准化效果产生至关重要的影响。所以，这个过程需要对标准物质和参考方法的适用性进行研究和遴选。同时，要明白标准化的最终目的是实现一致化，现有系统之间的相关性也提示了实现一致化的其他可能途径，如近年来提出的国际一致化方案 ^[16]，这部分还有待探索。免疫分析方法检测胰岛素不可避免地会受自身抗体、胰岛素类似物等的干扰，各厂家间的技术保密和专利保护也限制了免疫分析方法结果一致化的实现。所以，一致化过程中除了选用适合的参考系统纠正大部分检测范围内的一致化偏差外，厂家还需要考虑对其检测系统和校准方法进行更多调查，包括抗体对的选择、零校准物的分配、校准点的数量和分布、用于测量校准物的重复次数、曲线拟合模型、活性浓度换算系数等。

检测系统间结果的等效可比离不开检测系统整体性能的质量保障。相关技术规范在其中发挥了重要作用，如行业标准 YY/T 1250-2014《胰岛素定量标记免疫分析试剂盒》^[17] 对胰岛素标记免疫试剂盒的检出限、线性、准确性、精密度、特异性等性能做了详细要求；《胰岛素测定试剂注册技术审查指导原则》^[18] 明确了胰岛素标记免疫定量试剂注册申报的资料要求，这些文件贯穿于产品研发生产监管的整个生命周期，也在一定程度上提升了产品的标准化水平。

综上所述，胰岛素现有的常规免疫分析系统存在持续的显著差异，检测结果的一致化（标准化）水平亟待提高，需要国内外相关标准化研究机构、体外诊断产品厂家和政府监管部门深入研究和广泛合作，从标准化路径、参考系统建设、校准方法等方面全面改进，来共同提高检测结果的一致化，以满足临床应用的要求。

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